Sistema de distribución inalámbrica

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Un sistema de distribución inalámbrica ( WDS ) es un sistema que permite la interconexión inalámbrica de puntos de acceso en una red IEEE 802.11 . Permite que una red inalámbrica se amplíe utilizando múltiples puntos de acceso sin el requisito tradicional de una red troncal cableada para conectarlos. La ventaja notable de WDS sobre otras soluciones es que conserva las direcciones MAC de los marcos de cliente a través de enlaces entre puntos de acceso. ^[1]

Un punto de acceso puede ser una estación base principal, de retransmisión o remota .

• Una estación base principal normalmente está conectada a Ethernet (cableada) .
• Una estación base de retransmisión retransmite datos entre estaciones base remotas, clientes inalámbricos u otras estaciones de retransmisión, ya sea a una estación base de retransmisión principal o a otra estación base de retransmisión.
• Una estación base remota acepta conexiones de clientes inalámbricos y las transmite a estaciones de retransmisión o a estaciones principales. Las conexiones entre "clientes" se realizan mediante direcciones MAC.

Todas las estaciones base de un sistema de distribución inalámbrica deben estar configuradas para utilizar el mismo canal de radio, el mismo método de cifrado (ninguno, WEP , WPA o WPA2) y las mismas claves de cifrado. Pueden estar configuradas con distintos identificadores de conjunto de servicios (SSID) . WDS también requiere que cada estación base esté configurada para reenviar a otras en el sistema.

WDS también puede considerarse un modo repetidor porque parece conectar y aceptar clientes inalámbricos al mismo tiempo (a diferencia del método de conexión tradicional ). Sin embargo, con el método repetidor, el rendimiento se reduce a la mitad para todos los clientes conectados de forma inalámbrica. Esto se debe a que Wi-Fi es un medio inherentemente semidúplex y, por lo tanto, cualquier dispositivo Wi-Fi que funcione como repetidor debe utilizar el método de comunicación de almacenamiento y reenvío .

WDS puede ser incompatible entre distintos productos (incluso ocasionalmente del mismo proveedor) ya que el estándar IEEE 802.11-1999 no define cómo construir tales implementaciones o cómo interactúan las estaciones para organizar el intercambio de tramas de este formato. El estándar IEEE 802.11-1999 simplemente define el formato de trama de 4 direcciones que lo hace posible. ^[2]

WDS puede proporcionar dos modos de conectividad de punto de acceso a punto de acceso (AP a AP):

• Puente inalámbrico , en el que los puntos de acceso WDS (AP a AP en enrutadores locales AP) se comunican solo entre sí y no permiten que las estaciones inalámbricas (STA, también conocidas como clientes inalámbricos) accedan a ellos
• Repetición inalámbrica , en la que los AP (WDS en enrutadores locales) se comunican entre sí y con las STA inalámbricas

Dos desventajas de usar WDS son:

• El rendimiento inalámbrico máximo efectivo puede reducirse a la mitad después de que se realiza la primera retransmisión (salto). Por ejemplo, en el caso de dos puntos de acceso conectados a través de WDS y la comunicación se realiza entre una computadora que está conectada al puerto Ethernet del punto de acceso A y una computadora portátil que está conectada de forma inalámbrica al punto de acceso B, el rendimiento se reduce a la mitad, porque el punto de acceso B tiene que retransmitir la información durante la comunicación de los dos lados. Sin embargo, en el caso de las comunicaciones entre una computadora que está conectada al puerto Ethernet del punto de acceso A y una computadora que está conectada al puerto Ethernet del punto de acceso B, el rendimiento no se reduce a la mitad ya que no hay necesidad de retransmitir la información. Los puntos de acceso de banda dual/radio pueden evitar este problema, al conectarse a clientes en una banda/radio y realizar un enlace de red WDS con la otra.
• Las claves de cifrado rotativas y asignadas dinámicamente no suelen ser compatibles con una conexión WDS. Esto significa que , en la mayoría de los casos, no se puede utilizar el acceso protegido Wi-Fi (WPA) dinámico ni otras tecnologías de asignación de claves dinámicas, aunque sí es posible utilizar WPA con claves precompartidas . Esto se debe a la falta de estandarización en este campo, que puede resolverse con el próximo estándar 802.11s . Como resultado, solo se pueden utilizar claves WEP o WPA estáticas en una conexión WDS, incluidas las STA que se asocian a un punto de acceso repetido WDS.

OpenWRT , un firmware de enrutador de terceros universal, admite WDS con modos de cifrado WPA-PSK, WPA2-PSK y WPA-PSK/WPA2-PSK de modo mixto. Las estaciones base de Apple recientes permiten WDS con WPA, aunque en algunos casos se requieren actualizaciones de firmware. El firmware para el súper punto de acceso Renasis SAP36g y la mayoría del firmware de terceros para el Linksys WRT54G(S)/GL admiten el cifrado AES con seguridad de modo mixto WPA2-PSK y el cifrado TKIP con WPA-PSK mientras funcionan en modo WDS. Sin embargo, este modo puede no ser compatible con otras unidades que ejecuten firmware estándar o alternativo.

Supongamos que se dispone de una consola de juegos con capacidad Wi-Fi . Este dispositivo debe enviar un paquete a un host WAN y recibir un paquete como respuesta.

• Red 1: una estación base inalámbrica que actúa como un enrutador inalámbrico simple (no WDS). El paquete sale de la consola de juegos, pasa por el aire al enrutador, que luego lo transmite a través de la WAN. Un paquete regresa a través del enrutador, que lo transmite de manera inalámbrica a la consola de juegos. Total de paquetes enviados por el aire: 2.
• Red 2: Dos estaciones base inalámbricas que emplean WDS: la WAN se conecta a la estación base maestra. La estación base maestra se conecta por aire a la estación base remota. La estación base remota se conecta por aire a la consola de juegos. La consola de juegos envía un paquete por aire a la estación base remota, que lo reenvía por aire a la estación base maestra, que lo reenvía a la WAN. El paquete de respuesta llega desde la WAN a la estación base maestra, por aire a la estación remota y, luego, por aire nuevamente a la consola de juegos. Total de paquetes enviados por aire: 4.
• Red 3: Dos estaciones base inalámbricas que emplean WDS, pero esta vez la consola de juegos se conecta mediante un cable Ethernet a la estación base remota. Se envía un paquete desde la consola de juegos a través del cable Ethernet a la estación remota, desde allí por aire a la estación maestra y de ahí a la WAN. La respuesta llega de la WAN a la estación maestra, por aire a la estación remota y por cable a la consola de juegos. Total de paquetes enviados por aire: 2.

Observe que la red 1 (no WDS) y la red 3 (WDS) envían la misma cantidad de paquetes por aire. La única desaceleración es la posible reducción a la mitad debido a la naturaleza semidúplex de Wi-Fi. ^[3]

La red 2 obtiene una reducción adicional a la mitad porque la estación base remota utiliza el doble de tiempo de transmisión porque está retransmitiendo paquetes por aire que acaba de recibir por aire. Esta es la reducción a la mitad que generalmente se atribuye a WDS, pero esa reducción a la mitad solo ocurre cuando la ruta a través de una estación base utiliza enlaces por aire en ambos lados de la misma. Eso no siempre sucede en un WDS y puede suceder en sistemas que no son WDS.

Nota importante: Este "doble salto" (un salto inalámbrico desde la estación principal a la estación remota y un segundo salto desde la estación remota al cliente inalámbrico [consola de juegos]) no es necesariamente el doble de lento. La latencia de extremo a extremo introducida aquí se encuentra en el retraso de "almacenamiento y reenvío" asociado con el reenvío de paquetes de la estación remota. Para identificar con precisión la verdadera contribución de latencia de la retransmisión a través de una estación remota inalámbrica en comparación con simplemente aumentar la potencia de transmisión de la estación principal, se requerirían pruebas más exhaustivas específicas para el entorno.

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• Puente de red
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